白光LEDs用摻稀土磷酸鹽、焦磷酸鹽發(fā)光材料的制備及性能研究.pdf

1、由于稀土元素的獨(dú)特電子層結(jié)構(gòu)，稀土離子激活的發(fā)光材料往往具有優(yōu)異的光學(xué)性能，而以磷酸鹽、焦磷酸鹽為基質(zhì)的發(fā)光材料通常具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，因此以磷酸鹽、焦磷酸鹽為基質(zhì)的發(fā)光材料已成為白光發(fā)光二極管(light-emitting diodes，LEDs)用熒光粉的研究熱點(diǎn)之一?；诖?，本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：
　　 1、采用高溫固相法合成了新型Ba1.6Ca0.4P2O7：Eu2+熒光粉，并對(duì)其發(fā)光性能和能量轉(zhuǎn)

2、移機(jī)理進(jìn)行了研究。光致發(fā)光的激發(fā)和發(fā)射光譜表明，摻雜Eu2+占據(jù)了兩個(gè)不同的晶體學(xué)格位；而且隨著Eu2+濃度的增加，占據(jù)兩個(gè)不同格位的Eu2+之間發(fā)生了能量轉(zhuǎn)移。利用時(shí)間分辨光譜研究了供體(Eu2+(1))和受體(Eu2+(2))的發(fā)光衰減行為。
　　 2、采用高溫固相反應(yīng)法合成了Eu2+、Mn2+共摻的新型Ba1.6Ca0.4P2O7：Eu2+，Mn2+熒光粉，并對(duì)摻Eu2+、Mn2+的Ba1.6Ca0.4P2O7的光致發(fā)光性

3、能進(jìn)行了研究。Bal.6Ca0.4P2O7:0.04Eu2+的發(fā)射光譜在400 nm和470 nm處有兩個(gè)明顯的寬帶發(fā)射峰。激發(fā)光譜為從250 nm到400 nm的寬帶激發(fā)。從單摻Mn2+的樣品中觀測(cè)到在565 nm處有一個(gè)黃色光的寬發(fā)射帶，并且其強(qiáng)度可通過共摻Eu2+而增強(qiáng)。證明了從Eu2+到Mn2+發(fā)生了高效的能量傳遞。
　　 3、采用高溫固相法合成了Ba1.6Ca0.4P2O7：Ce3+，Tb3+熒光粉，研究了其發(fā)光性能和

4、Ce3+、Tb3+離子間的能量傳遞機(jī)理。其中，Ba1.6Ca0.4P2O7：Ce3+熒光粉在280 nm紫外光激發(fā)下，在370 nm處有個(gè)發(fā)射峰，同時(shí)在370 nm的較長(zhǎng)波長(zhǎng)處有一個(gè)肩峰。從Ba1.6Ca0.4P2O7：Tb3+熒光粉的發(fā)射光譜圖上可以觀測(cè)到由Tb3+的5D4-7FJ躍遷引起的特征發(fā)射譜線。在紫外光激發(fā)下，由于發(fā)生了Ce3+到Tb3+的能量傳遞，所以增強(qiáng)了Tb3+的綠光發(fā)射，其能量轉(zhuǎn)移效率可從光譜數(shù)據(jù)分析得知。
　

5、　 4、采用高溫固相反應(yīng)法合成了Ba3P4O13：Eu2+熒光粉，在高溫空氣氣氛中，摻雜的Eu3+幾乎都還原成了Eu2+，這種不尋常的還原可以通過電荷補(bǔ)償機(jī)制來解釋。光致發(fā)光發(fā)射光譜和發(fā)光衰減動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明，摻雜的Eu2+占據(jù)了Ba2+的兩個(gè)不同的格位，激發(fā)光譜為寬帶，這與紫外芯片的發(fā)射光譜相一致。因此，Ba3P4O13：Eu2+可以作為白光LEDs用熒光粉。
　　 5、采用高溫固相反應(yīng)法合成了Sr3P4O13：Eu2+熒

6、光粉，并對(duì)樣品的光致發(fā)光性能進(jìn)行了研究，用不同波長(zhǎng)的紫外光激發(fā)熒光粉得到的發(fā)射峰的位置和形狀基本相同，其發(fā)射峰值波長(zhǎng)為408 nm，且體系中Eu2+的最佳摻雜濃度為x=0.08。
　　 6、采用高溫固相反應(yīng)法合成了Ca3Mg3(PO4)4：Eu2+熒光粉，并對(duì)樣品的光致發(fā)光性能進(jìn)行了研究，其發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450 nm，最佳摻雜濃度為x=0.08。激發(fā)光譜覆蓋范圍寬，與近紫外芯片的發(fā)射匹配，是一種潛在的可以用于白光LEDs的藍(lán)色熒